Od momentu zbioru do momentu przetworzenia na gotowe produkty, ziarno jest wielokrotnie czyszczone. Jest to konieczne w celu usunięcia chwastów i zanieczyszczeń ziarna, a także uformowania partii ziarna o określonych właściwościach.
Tradycyjnie, wszystkie rodzaje czyszczenia dzieli się na następujące typy:
- wstępne – przeprowadzane bezpośrednio po zbiorze przed suszeniem, usuwające duże zanieczyszczenia, nasiona chwastów itp;
- wstępne – mające na celu oddzielenie maksymalnej ilości zanieczyszczeń przy minimalnych stratach przetworzonego produktu;
- wtórne – przeprowadzane po wstępnym w celu ostatecznego uformowania masy ziarna; stosowane głównie do ziarna siewnego, a także do selekcji zanieczyszczeń trudnych do oddzielenia.
Czyszczenie wstępne
Wymagania dotyczące technologii czyszczenia wstępnego ziarna i nasion
Czyszczenie wstępne jest przeprowadzane w celu usunięcia dużych, małych i lekkich zanieczyszczeń z ziarna otrzymanego bezpośrednio po kombajnie lub młocarni. Ma to na celu poprawę konserwacji ziarna, przygotowanie go do dalszego przetwarzania, takiego jak suszenie lub aktywna wentylacja, oraz zapewnienie skutecznego czyszczenia. Poziom wilgotności pryzmy ziarna podczas wstępnego czyszczenia wynosi do 35%, a poziom zanieczyszczenia do 20%.
Świeżo zebrane ziarno dzieli się na trzy grupy:
- – mocno wilgotne (do 45%) i mocno zanieczyszczone (do 25%);
- – średnio wilgotne (do 22%) i średnio zanieczyszczone (do 10%);
- – suche (do 22%) i lekko zanieczyszczone (do 5%).
W separatorze LUCH ZSO przeprowadzane jest wstępne czyszczenie, po którym zawartość zanieczyszczeń nie powinna przekraczać 3%, w tym nie więcej niż 0,2% zanieczyszczeń słomą. Podczas tego procesu dochodzi do strat ziarna głównego plonu, które trafia do frakcji „zanieczyszczenia”, ale straty te nie powinny przekraczać 0,2%. Niemożliwe jest również uniknięcie kruszenia ziarna, którego dopuszczalny udział wynosi do 0,1%.
W przypadkach, gdy ze względu na duże zanieczyszczenie lub zawilgocenie nie jest możliwe spełnienie określonych wymagań w jednym przejściu przez separator, stosuje się wielokrotne przejścia przez separator lub uzupełnia się linię technologiczną o inne maszyny czyszczące. W niektórych przypadkach wymagania dotyczące oczyszczania można spełnić kosztem wydajności.
Głównym celem czyszczenia wstępnego jest zapewnienie korzystniejszych warunków do suszenia ziarna. Aby to osiągnąć, pierwszym krokiem jest usunięcie kamieni, gałęzi i grud ziemi, które zmniejszają płynność ziarna i utrudniają jego ruch w suszarniach ziarna. Jeśli to możliwe, usuwane są również nasiona chwastów, ponieważ często są one bardziej wilgotne niż główna uprawa.
Wstępne czyszczenie powinno być przeprowadzone jak najwcześniej; opóźnienie nawet o 10-12 godzin prowadzi do strat w plonach z powodu wzmożonego oddychania i samonagrzewania. Podczas separacji oddzielane są dwie frakcje:
- ziarno
- odpady.
Zawartość ziarna w odpadach nie powinna przekraczać 0,05 procent pierwotnej masy. Z oczyszczonej frakcji należy usunąć co najmniej 50 procent odpadów, w tym prawie całą słomę.
Czyszczenie wstępne
Wymagania dotyczące technologii czyszczenia wstępnego ziarna i nasion
Po wstępnym czyszczeniu przeprowadza się czyszczenie wstępne ziarna (nasion) w celu dalszego usunięcia zanieczyszczeń i doprowadzenia ziarna do zgodności z podstawowymi warunkami, a nasion – z normami pierwszej i drugiej klasy. Należy zauważyć, że zanieczyszczenia trudne do oddzielenia są usuwane na kolejnych etapach czyszczenia.
Dopuszczalna wilgotność ziarna podczas czyszczenia wstępnego wynosi do 18%. Dopuszczalna zawartość zanieczyszczeń podczas przetwarzania ziarna wynosi do 10%, a podczas przetwarzania nasion – do 6%.
Na tym etapie wykorzystywana jest różnica między frakcją użyteczną a odpadami pod względem wymiarów liniowych i właściwości aerodynamicznych. Różnica w długości jest wykorzystywana do separacji w trieferach, a w grubości, szerokości i wadze w maszynach z sitami powietrznymi.
Triefer to urządzenie do czyszczenia ziarna z komórkowymi organami roboczymi, które zatrzymują ziarna o określonej długości. Na przykład separator poczwarek TKK produkowany przez firmę OLIS odsiewa ziarna poczwarek, które są znacznie krótsze niż ziarna głównych upraw. Jednocześnie selektory owsa (np. TCO) wychwytują krótsze ziarna żyta i pszenicy i przepuszczają długie nasiona owsa.
Sita powietrzne wykorzystują różne prędkości zawisu lekkich i ciężkich frakcji w jednolitym przepływie powietrza (tzw. „zawis”) – parametr ten określa, przy jakim natężeniu przepływu powietrza cząstki ulegają zawieszeniu („zawis”). Strukturalnie, urządzenia składają się z siatki, na której umieszczana jest mieszanka ziaren oraz wentylatora, który zapewnia przepływ powietrza o określonej intensywności. W rezultacie lżejsza słoma, plewy, słoma itp. są łatwo usuwane.
Podczas czyszczenia wstępnego oddzielane są cztery frakcje:
- ziarno oczyszczone
- ziarno paszowe (zawiera małe i drobne ziarna)
- małe i duże zanieczyszczenia;
- drobne odpady.
Czyszczenie uznaje się za udane, jeśli straty ziarna nie przekraczają półtora procent pierwotnej masy, a zawartość chwastów w ziarnie nie przekracza trzech procent.
Czyszczenie wtórne
Czyszczenie wtórne jest przeprowadzane po czyszczeniu wstępnym w celu oddzielenia ziarna i usunięcia zanieczyszczeń, które są trudne do oddzielenia.
Jest ono przeprowadzane w zaawansowanych urządzeniach z sitami powietrznymi, które wytwarzają cztery frakcje:
- ziarno siewne
- ziarno drugiej klasy;
- duże zanieczyszczenia i odpady aspiracyjne;
- drobne zanieczyszczenia.
Odsetek nasion w zanieczyszczeniach nie powinien przekraczać jednego procenta, a odsetek pełnego ziarna w ziarnie drugiej klasy nie powinien przekraczać trzech procent.
Specjalne metody czyszczenia
Czasami standardowe metody separacji nie zapewniają wymaganego stopnia oczyszczenia. W takim przypadku stosuje się specjalne jednostki, które wykorzystują różnice we właściwościach fizycznych nasion. Obejmują one niedorozwinięte i kiełkujące ziarna głównych upraw; nasiona dotknięte pleśnią lub sadzą (wizualnie identyfikowane na podstawie koloru – od brązowego do czarnego); oraz niektóre nasiona chwastów, które są podobne pod względem wielkości do nasion roślin uprawnych.
Najczęściej stosowaną metodą jest pneumatyczna separacja wibracyjna, która opiera się na różnicy w gęstości bielma nasion. Warstwa masy ziarna na stole przesiewającym (na przykład na pneumatycznych stołach sortowniczych SPC-1.0 lub SPC-3.5) jest wprowadzana w stan pseudopłynny za pomocą przepływu powietrza, w wyniku czego mniej gęste ziarna „unoszą się” w górę, podczas gdy gęstsze opadają w dół.
Inna popularna metoda separacji opiera się na różnicy w sile tarcia między pełnymi i częściowymi nasionami, a także między nasionami roślin uprawnych i chwastów. W tym celu stosuje się prowadnice ślimakowe i cierne, których nachylenie dobiera się w taki sposób, aby prędkość toczenia szorstkich i gładkich ziaren była znacząco różna.
Istnieje również metoda separacji w jednostkach elektromagnetycznych. Metoda ta jest stosowana do oddzielania nasion lnu, lucerny i koniczyny od nasion babki lancetowatej, bławatka i gorczycy. Mają one podobne wymiary liniowe i wagę, więc ich oddzielenie jest praktycznie niemożliwe w konwencjonalnych separatorach.
Dlatego do mieszanki ziaren dodaje się niewielką ilość drobnych metalowych trocin, które przyklejają się do włochatych nasion chwastów i praktycznie nie łączą się z gładkimi nasionami roślin uprawnych. Mieszanina jest następnie podawana do bębna elektromagnetycznego, który przyciąga namagnesowane nasiona chwastów i odprowadza je do odpadów.
